Prob 8

Hoja de problemas 8: Extracromosómica y cuantitativa
1- La polilla de la harina Ephestia kuehniella posee ojos negros y cuerpo pigmentado debido
a un precursor del pigmento (proteína kynurenina) cuyo control de expresión está dado por el
gen dominante A. Cuando el genotipo de la polilla es aa el fenotipo es ojos rojos y cuerpo sin
pigmentar. Si se realiza el cruzamiento de un macho heterocigoto por una hembra recesiva, el
resultado es 50% de polillas pigmentadas con ojos negros y 50% de polillas no pigmentadas
con ojos rojos. Si se realiza el cruzamiento reciproco, todas las larvas nacen pigmentadas
pero los adultos resultan en 50% con ojos negros y 50% con ojos rojos.
a) Explique los fenotipos observados en ambos cruzamientos. ¿De qué tipo de herencia se
trata?
b) ¿Qué explicación molecular tiene este tipo de herencia?
2- Cierta especie vegetal tiene la particularidad de que existen plantas que presentan un
aspecto jaspeado, es decir, tienen zonas o ramas de color verde y blanco, ramas con sólo
hojas de color verde y ramas con solo hojas de color blanco. Todas las ramas presentan
flores. Cuando se realizan cruzamientos en todas las combinaciones y direcciones posibles
se obtienen los siguientes resultados:
Fenotipo de la rama
que porta el óvulo
Fenotipo de la rama
que porta el polen
Fenotipo de la
descendencia
Blanco
Blanco
Blanco
Blanco
Verde
Blanco
Blanco
Jaspeado
Blanco
Verde
Blanco
Verde
Verde
Verde
Verde
Verde
Jaspeado
Verde
Jaspeado
Blanco
Jaspeado, verde o
blanco
Jaspeado
Verde
Jaspeado, verde o
blanco
Jaspeado
Jaspeado
Jaspeado, verde o
blanco
Explique el tipo de herencia de este carácter.
3.- En cierta especie de caracoles la concha aparece enrollada a izquierdas o a derechas.
Cuando se realizan cruzamientos recíprocos entre caracoles, se obtienen resultados diferentes
según la dirección del cruzamiento en la F1. Sin embargo, todos los individuos de la F2
obtenidos por autofecundación, los caracoles son hermafroditas, tienen la concha enrollada a
derechas. Por último, resulta que ¾ de los individuos de la F2 originan por autofecundación
caracoles con enrollamiento de la concha a derechas y ¼ de los individuos de la F2 dan lugar
a caracoles con enrollamiento de la concha a izquierdas. Los resultados obtenidos se han
esquematizado en el siguiente esquema:
¿Qué clase de herencia explica el enrollamiento de la concha de esta especie de caracoles?
4- La siguiente genealogía muestra la transmisión de un determinado carácter en el hombre.
¿Podría explicar este tipo de herencia suponiendo que se tratase de una enfermedad de origen
mitocondrial?
5- Una variedad de plantas consanguíneas tiene una altura media de 24 cm. Otra variedad de
la misma especie, de diferente procedencia geográfica, tiene también una altura media de 24
cm. Cuando se cruzan plantas de las dos variedades, las plantas F1 tienen la misma altura que
las parentales. Sin embargo, en F2 se presenta una gran variedad de alturas. La mayoría son
como las plantas P y F1, pero aproximadamente 4 de cada 1000 tienen sólo 12 cm de altura y
otras 4 de 1000 tienen 36 cm de altura.
a.- ¿Cuántos genes están implicados?
b.- ¿Cuál es la contribución de cada gen a la altura de la planta?
c.- Indique los posibles genotipos de las plantas de las generaciones P y F1 que
pudieran explicar los resultados.
6- En una serie de cruces entre plantas de diversas alturas, con una planta de 50 cm., se
obtuvieron los siguientes resultados en la F1:
10 cm.
20 cm.
30 cm.
40 cm.
X
X
X
X
50 cm.
50 cm.
50 cm.
50 cm.
Todas de 30 cm
Todas de 35 cm.
Todas de 40 cm.
Todas de 45 cm.
Proponga una explicación para la herencia de la altura en dicha planta. Dentro de las
limitaciones de su explicación prediga los genotipos de las plantas para cada altura.
7- Erma y Harvey eran dos cerdos de granja compatibles, pero con un aspecto curioso. La
cola de Harvey apenas medía 6 cm. mientras que la de Erma tenía 30 cm. Sus cerditos en la
F1 tenían todos colas de 18 cm. Cuando éstos se cruzaron entre sí, la F2 resultante dio lugar a
muchos cerditos con colas que iban desde 6 cm. hasta 30 cm., a intervalos de 4 cm (6, 10, 14,
…). La mayor parte tenía colas de 18 cm., 1/64 de 6 cm. y también 1/64 la tenía de 30 cm.
a.- Explicar cómo se hereda la longitud de la cola, describiendo el modo de herencia,
indicando cuántos genes actúan y designando los genotipos de Harvey y Erma y de
sus descendientes de 18 cm.
b.- Si uno de los cerdos de 18 cm. de la F1 se cruzara con los cerdos de 6 cm. de la F2
¿Qué proporciones fenotípicas esperarían si se obtuvieran muchos descendientes?
Esquematice el cruce.
8- Cierta planta, en donde la altura está bajo control poligénico, puede tener 10, 20, 30, 40,
50, 60 y 70 cm. de altura. Se cruza una planta de raza pura de 10 cm. con otra, también de
raza pura de 50 cm. ¿Cuántos genes están implicados? ¿Qué resultados se esperarían en la F1
y en la F2?
9- Una heredabilidad de 0,4, significa que para un determinado carácter, un individuo
presenta el 40% de su fenotipo determinado genéticamente, y un 60% determinado por el
medio ambiente?
10- Se cruzan dos cepas homocigóticas de Drosophila que difieren en el número medio de
quetas que poseen. La F1 y F2 que resultan son analizadas. El número medio de quetas en la
F1 es 25 con una desviación estándar de 2. La media en la F2 es también 25, pero la
desviación estándar es 3. Calcule Vg, Ve y la heredabilidad del carácter en sentido amplio.
11- Dos cepas puras de maíz se cruzaron para producir la F1 y esta a su vez se cruzó entre sí
para obtener la F2. Los datos de la longitud de la piña en una muestra de individuos de la F1
y F2 dieron varianzas fenotípicas de 15,2 cm2 y 27,6 cm2 respectivamente. ¿Por qué la
varianza de la F2 es mayor que la de la F1? Calcule la heredabilidad en sentido amplio del
carácter.
12- Se tomaron medidas de la longitud de la piña en tres poblaciones de maíz, dos de ellas
variedades puras y una tercera con polinización al azar que derivaba de un cruce inicial entre
las dos variedades puras. Las varianzas fenotípicas fueron 9,2 cm2 y 9,6 cm2 en las dos
variedades puras y 26,4 cm2 para la de polinización al azar. Estime la heredabilidad en
sentido amplio del carácter longitud de la piña.
13- La heredabilidad en sentido estricto del número de quetas abdominales en una población
de Drosophila es 0,3, siendo la media de unas 12 quetas por individuo. Se cruza un macho
con 10 quetas con una hembra que presenta 20. Los descendientes de este cruce son elegidos
como los progenitores de la siguiente generación ¿Cuál es el número medio de quetas
esperado entre la progenie como promedio?
14- Un agricultor está intentando reducir el tiempo de maduración en una población de
girasoles. En la población el periodo medio de maduración es de 100 días. Plantas con un
tiempo de floración de sólo 90 días fueron usadas para producir la siguiente generación. Si la
heredabilidad en sentido estricto para este carácter es 0,2 ¿cuál será el tiempo de floración de
la próxima generación?
15- Una selección diferencial de 40 μg por generación (se eligen los individuos con 40 μg por
encima de la media de la población para obtener la siguiente generación) fue utilizada en un
experimento para seleccionar pupas de mayor peso en Tribolium. La heredabilidad en sentido
estricto estimada para este carácter fue de 0,3. Si la media del peso de la pupa en la población
inicial fue de 2000 μg y se sometió a selección durante 10 generaciones. ¿Qué media
esperamos obtener?
16- En la evaluación del aprendizaje en Drosophila, se puede entrenar a las moscas a evitar
ciertas señales olfativas. En una población se requirió una media de 8,5 “entrenamientos”. Un
subgrupo de esa población aprendió más rápidamente (media= 6,0). Miembros de este grupo
se cruzaron entre sí y se comprobó su descendencia. Los descendientes demostraron en su
aprendizaje un valor medio de 7,5. Calcular e interpretar la heredabilidad en sentido estricto
(h2) del aprendizaje olfativo de Drosophila.
17- Se estudió una población de plantas de tomate cuyos frutos tenían un peso medio de 60
gramos y una heredabilidad (h2) de 0,3 para este carácter. Prediga los resultados de la
selección artificial (el peso medio de la descendencia) si de la población inicial se
seleccionan plantas de tomate cuyos frutos tienen un peso medio de 80 gramos y se cruzan
entre sí.
18- En la especie humana, la altura depende de la acción de genes aditivos. Suponga que este
carácter está controlado por los cuatro loci R, S, T y U, y que los efectos del ambiente son
despreciables. Los alelos dominantes contribuyen con dos unidades a la altura y los recesivos
con una unidad.
a.- Dos individuos de altura moderada, ¿Pueden tener hijos que sean mucho más altos o
mucho más bajos que ellos? Y si es así ¿Cómo?
b.- Si un individuo con la altura mínima especificada por estos genes se casa con otro
de altura intermedia o moderada, ¿Podrían ser sus hijos más altos que el padre alto?
¿Por qué?
19- Con los siguientes datos ficticios estime h2 para cada carácter e indique cuál de ellos
responderá mejor a la selección.
Carácter 1
Carácter 2
Vp123,5
862,0
Ve96,2
484,6
Va12,0
192,1
Vd15,3
185,3
20- Una planta cuyo genotipo es AaBbCcDd, y en la que los cuatro loci indicados son
independientes, se autofecunda obteniéndose 512 descendientes.
a) Suponiendo que cada locus controla un carácter cualitativo distinto y que existe
dominancia completa en los cuatro loci indicados (A>a, B>b, C>c y D>d), determine
cuántas de las 512 semillas tendrían el mismo fenotipo que la planta autofecundada.
b) Suponiendo que cada locus controla un carácter cualitativo distinto, y que existe
codominancia en los cuatro loci (A=a, B=b, C=c y D=d), indique cuántas de las 512
semillas tendrían el mismo fenotipo que la planta autofecundada.
c) Suponiendo que los cuatro loci mencionados controlan el mismo carácter cuantitativo,
averigüe cuántas de las 512 semillas presentarían el mismo fenotipo que la planta
autofecundada.
21- En una determinada especie vegetal el peso de las semillas está controlado por tres loci
independientes, de forma que cada uno de los alelos mayúsculas contribuye con 15 mg al
peso de la semilla, mientras que cada uno de los alelos minúsculas contribuye con 10 mg.
a) Calcule el peso de las semillas de la F1 de un cruzamiento entre dos líneas
homocigóticas AABBCC (90 mg) y aabbcc (60 mg)
b) ¿Cuántos fenotipos y genotipos distintos (diferentes) esperaría obtener en la
autofecundación de las plantas de la F1?
c) ¿Qué proporción de las semillas de la F2 tendrá el mismo peso que las líneas
homocigóticas parentales?
d) ¿Qué proporción de las semillas de genotipo homocigoto para los tres loci de esta F2
tendrá el mismo peso que las semillas de la F1?
22- En una población de una determinada especie vegetal la altura de las plantas varía desde
50 cm hasta 58 cm. En esta población se seleccionan para reproducirse y formar la siguiente
generación las plantas con altura superior a 55 cm. La altura de las plantas de la siguiente
generación varía entre 51 y 57 cm. La distribución y frecuencia de las plantas con diferentes
alturas de la población inicial y de la generación filial se indica en la siguiente tabla:
Altura (cm)
Población
inicial
50
51
52
53
54
55
56
57
58
3
9
18
30
54
39
18
6
3
Generación
9
12
30
54
27
18
6
filial
a) Averigüe el valor de la heredabilidad del carácter “altura de la planta” en esta
población.
b) Indique el valor de la varianza genética de este carácter en la población.
c) Basándose en los resultados obtenidos después de realizar la selección, sugiera si la
especie vegetal estudiada es autógama o alógama.